專利名稱：口腔護理裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及口腔護理系統(tǒng)及其使用方法。
頭部安裝有刷毛簇的常規(guī)牙刷通常能從牙齒的平直表面、牙齒之間以及牙齦線部位可被刷毛接近的區(qū)域有效地去除牙斑。典型地，在將牙刷放入口中之前，消費者用手從管里擠一小團牙膏到常規(guī)牙刷的刷毛上。在將牙膏涂到刷毛上之后，將牙刷放入口中并開始刷牙。作為常規(guī)牙刷的進一步發(fā)展，美國序列號2002/0108193提出了一種能夠?qū)⒅鷦┓峙湓谘浪⒌念^部的聲波驅(qū)動的牙刷。由于傳遞到牙刷頭部的音頻振動，頭部可相對于牙刷的主體振動。
在一個方面，本發(fā)明特征在于口腔護理裝置包括第一部件和與所述第一部件可拆卸地接合的第二部件；所述第一和第二部件具有貫穿其的相應的流體通道，所述相應的通道在所述第一和第二部件被接合時能夠流體連通；并且所述第一和第二部件中的至少一個包括用來在所述第一和第二通道被接合時允許所述第一和第二通道之間流體連通和用來在所述第一和第二部件被脫離時關(guān)閉相關(guān)通道的密封構(gòu)件。
一些實施方案可包括以下一個或多個特征。通道可以氣密性連接方式進行連接以防止當?shù)谝缓偷诙考唤雍蠒r外部空氣在連接處進入通道。在一些實施方案中，僅第一和第二部件中的一個包括在第一和第二部件被脫開時關(guān)閉相應的通道的密封構(gòu)件?？晒┻x擇地，第一和第二部件每個均可包括在第一和第二部件被脫離時關(guān)閉相應的通道的密封構(gòu)件。每個密封構(gòu)件可通過例如彈簧朝向相應的通道減小尺寸的部分偏置以在第一和第二部件被脫離時關(guān)閉相應的通道。密封構(gòu)件可被構(gòu)型以在第一和第二部件被接合時彼此偏轉(zhuǎn)以打開通道并允許通道之間的流體連通。密封構(gòu)件和相應的通道可被構(gòu)型以在使用期間在第一和第二部件被接合時限制密封構(gòu)件的運動以抑制密封構(gòu)件關(guān)閉相應的通道。密封構(gòu)件可設置在相關(guān)通道的末端，用于在末端關(guān)閉相關(guān)通道。第一部件可包括尺寸適合于放入使用者口中的頭部。口腔護理裝置還可包括可釋放地連接到第一和第二部件的至少一個上的第三部件。第三部件可包括驅(qū)動機構(gòu)，例如電動馬達。當?shù)谝缓偷诙考幻撻_時密封構(gòu)件關(guān)閉相應的通道時，密封構(gòu)件可形成流體密封性的密封和/或氣密性的密封。
在另一方面，本發(fā)明的特征在于一種口腔護理裝置，所述口腔護理裝置包括尺寸適合于放入使用者口中的頭部和用于將流體引導到位于頭部的出口的第一流體通道的頭部部件以及可釋放地連接到頭部上的可置換的和可重新填充的筒體，所述筒體包括與第一流體通道流體連通的第二流體通道。
一些實施方案可包括以下一個或多個特征。筒體可包括用于重新填充筒體的入口和連接到第一流體通道上的出口，所述入口和出口與所述第二流體通道連通。筒體可被構(gòu)型以在連接到頭部上時是可重新填充的?？谇蛔o理裝置也可包括在頭部部件和筒體部件相連時與相應的流體通道流體連通的閥。閥可被構(gòu)型以在頭部部件和筒體部件分離時關(guān)閉相應的流體通道中的一個。
本發(fā)明特征也在于使用口腔護理裝置的方法。例如，在一個方面，本發(fā)明特征在于置換口腔護理裝置的筒體部件的方法，所述方法包括(a)分開貯存器和頭部部件之間的連接，所述連接能夠在頭部和筒體部件被接合時提供相關(guān)通道之間的連通；同時(b)密封所述通道的至少一個。
以下結(jié)合附圖和說明來詳細說明本發(fā)明的一個或多個實施方案。通過該說明和附圖并通過所述權(quán)利要求書，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將顯而易見。


圖1是口腔護理系統(tǒng)一個實施方案的側(cè)透視圖。
圖2A是口腔護理裝置一個實施方案的前透視圖。
圖2B是圖2A所示口腔護理裝置的后透視圖。
圖3A是圖2A所示口腔護理裝置的透明前視圖。
圖3B是圖2A所示口腔護理裝置的透明后視圖。
圖4A是泵組件及相關(guān)流體通道一個實施方案的側(cè)透視圖。
圖4B是圖4A所示泵組件的透視細節(jié)圖。
圖5A和5B分別是壓縮元件排列一個實施方案的前視圖和側(cè)視圖。
圖6A和6B分別是一個螺桿實施方案的側(cè)視圖和透視圖。
圖7A至7E表示圖4A所示泵組件和流體通道的泵送順序。
圖8是包括柔性隔膜的泵組件的元件側(cè)視圖。
圖9和9A表示另一個柔性隔膜實施方案。
圖10A是詳細說明驅(qū)動組件一個實施方案的透視頂視圖。
圖10B表示位于口腔護理裝置內(nèi)的圖10A所示驅(qū)動組件。
圖10C是凸輪一個可供選擇實施方案的側(cè)視圖。
圖10D是導向組件的透視圖。
圖11是傳動軸一個實施方案的后透視圖。
圖12是圖2A所示口腔護理裝置頭部的截面圖。
圖13A和13B分別是圖11所示傳動軸和連接到頭部的流體通道的頂視圖和透視圖。
圖14和15是兩個牙刷實施方案的前透視圖。
圖16A和16B是另一個口腔護理裝置實施方案中頭部和頸桿的前透視圖和后透視圖。
圖17A和17B是另一個口腔護理裝置實施方案中頭部和頸桿的前透視圖和后透視圖。
圖18A和18B是形成圖2A所示口腔護理裝置一部分的可分離部件一個實施方案的側(cè)視圖。
圖18C是圖18A中表示閥的區(qū)域C的詳細截面圖。
圖19A和19B分別是形成圖2A所示口腔護理裝置一部分的可分離筒體部件一個實施方案的側(cè)視圖和截面圖。
圖19C和19D分別是圖19B中區(qū)域C和D的放大詳細視圖。
圖20A和20C是形成圖2A所示口腔護理裝置一部分的可分離部件一個實施方案的前透視圖和后透視圖。圖20B和20D分別是圖20A中部件的透明前視圖和后視圖。
圖21是與對接底座閥配合的圖19D所示閥的側(cè)截面圖。
圖22A和22B是另一個閥組件實施方案的側(cè)截面圖。圖22C是圖22A和22B的閥配件前視圖。
圖23A是對接底座一個實施方案的側(cè)透視圖。
圖23B是圖23A中對接底座的透明側(cè)透視圖。
圖24表示一個對接底座實施方案。
圖25表示另一個對接底座實施方案。
圖26A和26B是一個泵組件實施方案的側(cè)透視圖。
圖27A和27B是一個閥驅(qū)動組件的側(cè)透視圖。
圖28是一個口腔護理系統(tǒng)控制實施方案的流程圖。
圖29是口腔護理裝置另一個實施方案的側(cè)透視圖。
圖30A和30B分別是形成圖29所示口腔護理裝置一部分的可分離部件的側(cè)透視圖和透明視圖。
圖31A和31B分別是形成圖29所示口腔護理裝置一部分的可分離部件的側(cè)透視圖和透明視圖。
圖32、33和34是可供選擇壓縮構(gòu)件排列實施方案的透視圖。
圖35A和35B表示可供選擇的螺桿實施方案。
36A和36B分別是另一個口腔護理裝置實施方案的頭部與頸桿的后視圖和前視圖，其中頸桿表示為透明的。
圖37是另一個口腔護理裝置實施方案的頭部與頸桿的后視圖，其中頸桿表示為透明的。
圖38和39表示可供選擇的頭部實施方案。
圖40A和40B是一個可供選擇閥組件實施方案的截面圖。
圖41、42和44是不同流體貯存器實施方案的透視圖，以及圖43是圖41和42中配件的端視圖。
參見圖1，該圖表示口腔護理系統(tǒng)10的一個實施方案，該系統(tǒng)包括口腔護理裝置12和對接底座14。在這種情況下口腔護理裝置是牙刷，對接底座將口腔護理裝置12保持在其接納部分內(nèi)的豎直位置。如下面將更為詳細地說明，口腔護理裝置12是一個具有馬達驅(qū)動的頭部的電動牙刷，并設計用于在刷牙期間排放流體，例如潔齒劑或漱口水或不同流體的組合。對接底座14設計用于給位于口腔護理裝置內(nèi)的電池充電，并給口腔護理裝置重新填充流體。
參見圖2A和2B，口腔護理裝置12包括包括三個相互連接的部件152、154和156的多部件、可分離的殼體16(也參見例如圖18A、19A和20A)。組合后，口腔護理裝置12包括遠端部分18和近端部分22，頭部20位于遠端部分，而柄部24位于近端部分。頸桿26連接柄部24和頭部20。頭部20的尺寸適于在刷牙時放入使用者的口中，而柄部24可被使用者把握并便于在使用期間操縱頭部20。
參見圖2B，該圖表示口腔護理裝置12的后視圖，入口28靠近口腔護理裝置近端部分22的端部表面30設置。下面將更為詳細地說明，入口28可與位于對接底座14的出口280(圖23A)配合，以重新填充部件154內(nèi)的流體通道。通過將入口28設置在端部表面30的末端，使入口位于物質(zhì)(例如，潔齒劑、水和灰塵)可能積存的對接底座接納部分內(nèi)的座面275(圖23A)上方并間隔開，使得物質(zhì)不干擾入口28與出口280之間的配合。
現(xiàn)在參見圖3A和3B，該圖表示口腔護理裝置12的內(nèi)部部件?？谇蛔o理裝置12包括馬達34和36。馬達34驅(qū)動泵組件38，泵組件用于沿流體通道40(見圖3B)向口腔護理裝置12的遠端部分18傳輸流體。下面將進一步討論，泵組件38通過用壓縮元件壓縮一部分導管60來傳輸流體。在一些實施方案中，馬達34可反轉(zhuǎn)，因此可使流體沿相反的方向向口腔護理裝置12的近端部分22流動。沿相反方向流動的流體例如可減小或者在一些情況下甚至可消除由于在通道內(nèi)建立的壓力而可能出現(xiàn)的流體從頭部的任何泄漏。馬達36驅(qū)動傳動軸42，傳動軸又驅(qū)動(例如，轉(zhuǎn)動)頭部20。為了給馬達34、36供電，可充電電池44與馬達電氣連接。適合的可充電電池是鋰離子UR 14500P電池，可購自Sanyo。
泵組件如在圖4A和4B中可更清楚地看出，馬達34包括通過一對齒輪52和54連接到螺桿48的旋轉(zhuǎn)軸46，螺桿具有放大的推進螺旋50(圖4B)。螺桿48和螺旋50被成形為當馬達34使螺桿旋轉(zhuǎn)時順序移動互連指狀物56排列中的每一個指狀物(或壓縮元件)。指狀物56被固定到殼體16(圖2A)的內(nèi)壁，形成位于可壓縮區(qū)域58(圖4A)內(nèi)導管60鄰近的一系列懸臂突起，導管本身構(gòu)成流體通道40的一部分。當指狀物56被移動時，它們沿導管的長度以一系列多壓縮過程漸進壓縮可壓縮區(qū)域58內(nèi)的導管60，迫使流體通過流體通道(見圖7A至7E)。7A-7E).
通常，馬達34和齒輪(例如52和54)可根據(jù)需要選擇。適合的馬達34是購自Mabuchi的FF-130SH。在一些實施方案中，選擇齒輪以按約23∶1降低速度。
現(xiàn)在參見圖5A和5B，如圖所示，指狀物排列包括七個整體從共同的基座57伸出的互連指狀物56。雖然圖中表示出七個指狀物，但指狀物的數(shù)量可根據(jù)需要選擇(例如，多于一個指狀物，多達10、50、100或200個指狀物)。也可采用多個排列。指狀物56在一端62互相連接，而每個伸出至能根據(jù)螺桿48的角位被移動的自由端64。盡管沒有指狀物56也可采用泵組件38(例如，螺桿48的螺旋50可直接用于壓縮位于可壓縮區(qū)域58內(nèi)的導管60)，但通過利用指狀物56可減少可壓縮區(qū)域58內(nèi)導管60上的滾動和滑動磨損，因為指狀物沿基本垂直于導管60長軸的方向移動。滾動和滑動磨損的減少可降低導管60破裂的潛在可能性，導管破裂可導致殼體16內(nèi)的流體泄漏。
通常，每個指狀物的規(guī)格和尺寸可根據(jù)需要選擇。如圖所示，每個指狀物56的尺寸基本相同，寬度為Wf(例如，約0.127cm至約0.508cm(0.05英寸至約0.2英寸)，例如約0.254cm(0.1英寸))，長度為L(例如，約1.016cm至約1.524cm(0.4英寸至約0.6英寸)例如約1.27cm(0.5英寸))，并且被構(gòu)型以減少指狀物在殼體內(nèi)占據(jù)的體積。尤其是參見圖5B，指狀物56相對線性地在區(qū)域66和68內(nèi)延伸，區(qū)域68通過彎曲70偏離區(qū)域66一個距離T。在工作時，指狀物56的表面72可與導管60的外表面接觸，而相對表面74可與螺桿48接觸，反之亦然。偏移可保證指狀物向下的力充分作用在導管60上。在一些實施方案中，一個或多個指狀物可具有不同的尺寸。
指狀物56的結(jié)構(gòu)至少部分決定于螺桿的結(jié)構(gòu)和導管60的結(jié)構(gòu)。每個指狀物56設計用于壓縮導管60的一個區(qū)域，該區(qū)域大約等于相應指狀物56的寬度。為了泵的效率，使每個指狀物與相鄰指狀物之間的距離最小(例如，約0.0381cm(0.015英寸))。
通常，制造指狀物56的材料可根據(jù)需要選擇。優(yōu)選用于制造指狀物排列的材料包括具有高疲勞失效(例如，由于指狀物的反復移動)抗力并且至少在合理的時間(例如，180次使用或更多)內(nèi)能夠經(jīng)受指狀物56與螺旋50之間的滾動和滑動接觸的彈性材料。適合的塑性材料是DELRIN塑料。任何適合的方法均可用于制造指狀物，例如模鑄(例如注模)、鑄造和機械加工。
現(xiàn)在參見圖6A和6B，螺桿48的決定參數(shù)包括螺桿的螺距，由螺紋頂部的平面76引起的保壓時間。影響螺桿結(jié)構(gòu)的其它參數(shù)包括指狀物的寬度和數(shù)量。螺距P(即平面76之間中心至中心沿平行于軸線的直線距離)至少在一些情況下保證至少一個(優(yōu)選多個)指狀物在給定時刻壓縮導管。如圖所示，P為約2.032cm(0.8英寸)，而每一個平面的寬度為約0.0889cm(0.035英寸)。
通常，螺桿48的尺寸可根據(jù)需要選擇。然而，為了起到沿通道40傳輸流體的泵送作用，螺桿48的結(jié)構(gòu)優(yōu)選至少部分取決于指狀物56的結(jié)構(gòu)和可壓縮區(qū)域58內(nèi)導管60的結(jié)構(gòu)。如在上述關(guān)于指狀物的討論中所述，優(yōu)選用于制造螺桿的材料至少在一段合理的時間(例如，180次使用或更多)內(nèi)可經(jīng)受螺紋50與指狀物56之間的滾動和滑動接觸。適合的塑性材料是DELRIN塑料。任何適合的方法均可用于制造螺桿48，例如模鑄(例如注模螺桿或模注塑料到例如金屬軸上)和機械加工。
參見圖7A至7E，它們表示圖4A所示并如上所述泵組件38位移序列中一些部分的示意圖。在該位移序列中，排列中的指狀物56被放大的螺旋50(見圖4B)順序移動。在壓縮之前，可壓縮區(qū)域58內(nèi)的導管60具有基本恒定的內(nèi)外直徑和在長度L(即可壓縮區(qū)域58的長度)上的初始未壓縮體積V0，長度L基本等于指狀物排列(圖5A)的寬度W。當指狀物56壓縮導管60時，沿長度L的體積減小到壓縮體積Vc。在一些實施方案中，在整個位移序列期間Vc基本保持恒定。在某些其它實施方案中，在位移序列期間Vc發(fā)生較大變化。在任何一種情況下，被一系列離散的漸進壓縮過程所作用的是流體所通過的通道40的幾何形狀，以產(chǎn)生流動。
尤其參見圖7A，由于螺旋50(見圖6A和6B)增大的直徑，指狀物56a和56b被螺桿48移動，這又壓縮(例如堵塞)可壓縮區(qū)域58內(nèi)在指狀物56與壁78之間的一部分導管60，以沿通道40使流體正向流動。盡管螺桿48移動指狀物56a(最終的最大距離l)，但是螺桿48也移動指狀物56b。當螺桿48轉(zhuǎn)動時，參見圖5B，指狀物56a開始返回，將流體吸入導管60先前被移動的區(qū)域，同時指狀物56b被移動距離l，而指狀物56c開始移動。如圖7C所示，螺旋50的形狀使得至少從指狀物56a開始其返回行程的時刻直到至少指狀物56c被移動距離l的時刻，指狀物56b被移動距離l(或最大移動距離)?，F(xiàn)在參見圖7D和7E，該順序繼續(xù)進行，這時所有七個指狀物56a至56g被移動(為簡潔起見，圖中僅示出前四個指狀物56a至56d的移動)，然后重復進行，直到馬達34停止轉(zhuǎn)動螺桿48。通過總是移動多個指狀物，位移序列沿長度L較連續(xù)地壓縮導管60，如果有回流，回流也很少。使回流最小化通常取消了對單向閥的需要，以實現(xiàn)泵送動作。在一些實施方案中，l基本等于或大于可壓縮區(qū)域58內(nèi)導管60的內(nèi)部直徑，但是l可小于可壓縮區(qū)域58內(nèi)導管60的內(nèi)部直徑。如圖所示，可壓縮區(qū)域內(nèi)導管60的內(nèi)部直徑為約0.15875cm(1/16英寸)，而l稍大于0.15875cm(1/16英寸)。
參見圖8，柔性隔膜80可設置在指狀物56與導管60(見圖20C和20D)之間。隔膜80用于密封位于殼體部件156內(nèi)的內(nèi)部部件，以防水、牙膏或其它與洗刷相關(guān)的液體。例如，隔膜可粘附到部件156的內(nèi)壁81和/或模注到部件156上。例如，參見圖9和9A，在一些實施方案中，隔膜80包括壓縮元件57或壓縮元件的排列(或壓縮元件的多個排列)，它們可代替指狀物56用于壓縮導管60。此外，可考慮用其它壓縮部件直接壓縮導管60(或移動壓縮部件)，例如旋轉(zhuǎn)的彎曲金屬絲(例如，繞成線圈的金屬絲或凸輪/曲柄軸金屬絲)、螺線管、氣缸、搖擺機構(gòu)和/或鐵磁流體的環(huán)形收縮。
通過利用上述泵組件，可使流體正向流動而不回流，并且如上所述不需要任何防止回流的裝置，例如單向閥(雖然如果需要，可使用單向閥)。上述泵組件尤其適于泵送混懸液和粘稠的、對剪切敏感的和腐蝕性的流體。此外，當流體流過通道40時，指狀物、馬達、齒輪、螺桿和其它內(nèi)部部件可與流體隔離，這在一些情況下可增加口腔護理裝置12的壽命。
頭部驅(qū)動組件返回參見圖3A，馬達36移動(例如，線性平移)樞轉(zhuǎn)傳動軸42，樞轉(zhuǎn)傳動軸又移動(例如，旋轉(zhuǎn)擺動)可旋轉(zhuǎn)的頭部20。傳動軸42采用偏移結(jié)構(gòu)連接到可旋轉(zhuǎn)的頭部20，偏移結(jié)構(gòu)便于在頭部20放置流體出口和導管82，該導管形成殼體16的頸桿26內(nèi)一部分流體通道40。該偏移結(jié)構(gòu)將在下面進一步詳細說明。
可旋轉(zhuǎn)頭部20的運動，部分是通過使用凸輪和從動件系統(tǒng)來實現(xiàn)，該系統(tǒng)將馬達36的旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性運動，用于驅(qū)動傳動軸42前后運動。尤其參見圖10A，軌道86從軸84向外伸出，該軸通過一系列互相連接的齒輪連接到馬達36。從動件88包括一對頂桿90，當軸84被馬達36轉(zhuǎn)動時，該頂桿設計頂靠在軌道86上。軌道86的形狀使得當軸84轉(zhuǎn)動時，從動件88線性擺動。對齊部件92輔助從動件88在擺動時對齊。雖然圖示為突起的軌道從動件系統(tǒng)，但是可采用任何適合的系統(tǒng)，例如各種其它凸輪系統(tǒng)，包括帶從動件的轉(zhuǎn)筒凸輪和帶從動件的凹槽軌道。例如，參見圖10C，一個可供選擇的凸輪結(jié)構(gòu)包括凸輪94，該凸輪在杯形物98的內(nèi)表面96上具有凸輪的幾何形狀。在一些情況下，凸輪從動件可隨馬達進行軸對稱運動。也可采用非凸輪系統(tǒng)，例如帶或鏈系統(tǒng)。帶或鏈系統(tǒng)可代替圖示驅(qū)動頭部20的傳動軸系統(tǒng)，同時讓口腔護理裝置12的軸線可用作流體通道40的路徑。
連接到從動件88上的是中間傳動軸100。中間傳動軸100滑動地位于直接固定到殼體16上的導向組件102內(nèi)。參見圖10D，導向組件102包括襯墊104(例如，由塑料制成)、襯套106(例如，青銅奧利特襯套)和安裝板108。安裝板108被固定到殼體16上(見圖10B)。當中間軸隨從動件88前后運動時，導向組件102使中間軸100對齊和穩(wěn)定。
參見圖10B，樞轉(zhuǎn)傳動軸42被連接到中間傳動軸100。傳動軸100和42通過一對互相連接的槽口110A、110B相連接，槽口被構(gòu)造為相互嚙合。槽口110A位于軸42的端部(圖11)，而槽口110B位于中間軸100的相鄰端部(圖10A)。傳動軸42被滑動地置于托架112內(nèi)，托架被固定在殼體16(如虛線所示)的頸桿26內(nèi)，以限制軸42的左右擺動并保持槽口110之間的連接。通過在分開槽口110的方向給托架112施加力(例如，由使用者施加)而將槽口110脫開(例如，將部件152和154分開)。托架112具有足夠的柔性，當使用者推槽口時讓槽口110脫開，允許使用者將部件154與部件152和156分開。
可以看出，殼體16的頸桿26內(nèi)可用空間相對有限。因此，傳動軸42的形狀要便于將載流導管82和擺動傳動軸42都放在殼體16的頸桿26內(nèi)。圖11更清楚地表示，傳動軸42包括多個輔助保持流體通道40與傳動軸42之間距離的彎曲114、116，使導管82不干涉?zhèn)鲃虞S42的運動。短的彎曲114被連接到可旋轉(zhuǎn)的頭部20，并設計為足夠短，以通過殼體16的頸桿26進行裝配。這可讓傳動軸42通過部件152(見圖10B)底部的開孔進行裝配，并便于采用較窄的一體化殼體部件152。但是，彎曲114要足夠長，以驅(qū)動可旋轉(zhuǎn)的頭部20。通過包括彎曲114、116，傳動軸42與導管82在使用時動作相互干涉的可能性減小。
現(xiàn)參見圖12，可旋轉(zhuǎn)的頭部20被可轉(zhuǎn)動地連接到殼體16上在殼體16中形成的承窩118內(nèi)。非轉(zhuǎn)動配件(例如襯套)120被固定在導管82遠端的上方，而閥122被配合在配件120的上方。閥122和配件120延伸穿過可旋轉(zhuǎn)頭部20中的孔124，使得在閥122和配件120中，在工作期間非旋轉(zhuǎn)配件120承受來自可旋轉(zhuǎn)頭部20的很多力，因此減少對閥的磨損和劃傷。通過將銷軸126穿過殼體16中的孔128而插入在可旋轉(zhuǎn)頭部20中形成的槽130內(nèi)而將可旋轉(zhuǎn)頭部20固定在殼體16上。該銷軸126和槽130的連接將可旋轉(zhuǎn)頭部20固定在殼體16內(nèi)，并讓可旋轉(zhuǎn)頭部20轉(zhuǎn)動。
也參見圖13A和13B，傳動軸42通過在可旋轉(zhuǎn)頭部20中形成的孔(未示出)連接到可旋轉(zhuǎn)頭部20，其位置偏離縱向軸線131一個距離d(比如大于零，例如為約0.127cm至約0.508cm(0.05英寸至約0.2英寸)，例如約0.3175(0.125英寸))?？v向軸線131垂直于頭部的旋轉(zhuǎn)軸線134(圖13B)，而距離d從縱向軸線131至孔中心垂直測量。軸42滑動配合入孔中，以讓可轉(zhuǎn)動頭部20相對于軸42擺動。當傳動軸42前后平移時，可旋轉(zhuǎn)的頭部20以所需的頻率(例如，約35Hz至約140Hz，如約50Hz至約80Hz)繞軸線134擺動。
參見圖14和15，頭部20包括基座136，基座包括開口124(見圖12)，閥122延伸穿過該開口向外伸出基座。雖然可采用任何適合的閥，例如鴨嘴閥或其它類型的單向閥，但優(yōu)選為鴨嘴閥，以便于使用和減少將外部流體和顆粒引入流體通道(例如，在使用和存儲期間)。在一些實施方案中，導管82的遠端形成流體出口，而不使用連接到該遠端的閥。在一些實施方案中，開口124形成一部分流體通道。
從基座136伸出的是多個刷毛簇138。雖然在圖中每個簇138被表示為單個實體，但是實際上這些簇每個都由大量單個的塑料刷毛構(gòu)成。刷毛可由任何期望的聚合物制成，例如尼龍6.12或6.10，并且可具有任何期望的直徑，例如4至8密耳。簇138由基座136支承，并可由本領域所熟知的任何期望的束簇技術(shù)將其保持在位置上，例如熱束簇或網(wǎng)衣分簇方法。如在牙刷領域所熟知，也可安裝簇138使其在基座136上運動。關(guān)于牙刷頭部更詳細的討論，申請者參考于2003年9約9日提交的懸而未決的美國申請?zhí)?0/666,497，其公開內(nèi)容全文引入本文以供參考。
通常，簇138和流體出口140(連同開口124)可設置在期望的位置。參見圖14和15，簇138的位置在位于中心的閥122周圍。尤其參見圖14，它表示一個輪廓為橢圓的頭部結(jié)構(gòu)，其中基座136為橢圓的形式。閥122被表示為大致位于橢圓基座136的中心(即在橢圓長軸和短軸的交點)，簇138以橢圓排列安排在流體出口140周圍。圖15表示另一個圓形頭部結(jié)構(gòu)，閥122位于基座136的中心，而簇138以圓形排列位于流體出口140周圍。
然而，不需要閥122和相關(guān)的流體出口140被置于可旋轉(zhuǎn)頭部20內(nèi)的中心，也不需要流體出口與可旋轉(zhuǎn)頭部20的轉(zhuǎn)動軸線134對齊。例如，參見圖16A和16B，活動頭部142包括偏移的閥結(jié)構(gòu)。在該實施方案中，閥122和相關(guān)的流體通道40延伸穿過與轉(zhuǎn)動軸線134間隔開的可旋轉(zhuǎn)頭部142。如上所述，傳動軸42被連接到偏離縱向軸線131的可旋轉(zhuǎn)頭部142。另一個實施例參見圖17A和17B，頭部146包括活動部分148和靜止部分150，閥122和相關(guān)的流體通道40被置于靜止部分150。作為一個可供選擇的方案，閥122可如上所述置于活動部分148而不是置于靜止部分150。如上所述，活動部分148可由連接到傳動軸的可旋轉(zhuǎn)頭部形成。在一些實施方案中，通過將傳動軸42流體連接到導管60，傳動軸42包括形成一部分流體通道40的流體路徑。連接到頭部的傳動軸42的一端(未示出)可提供流體出口或閥，或者其它結(jié)構(gòu)可連接到傳動軸的該端。
閥和密封件現(xiàn)參見圖18A至19B和20A至20D，如上所述，殼體16可分成三個部件152、154和156。部件152(即可拆卸的頭部組件；圖18A和18B)包括活動頭部20和頸桿26以及傳動軸42和導管82。部件154(即可拆卸的、可重新填充的筒體組件；圖19A和19B)包括導管60、可壓縮區(qū)域58(圖19B)和入口28。馬達34和36以及泵組件38和可充電電池44(見圖3B)被置于部件156內(nèi)。
由于每個部件152和154包含一部分流體通道40，為了減少或在一些情況下防止在分開部件152和154時流體泄漏，每個部件152和154分別包括一個具有“常閉”結(jié)構(gòu)的閥160和162。閥設置在相關(guān)導管的末端，例如當部件脫開時，基本靠近與每個部件相關(guān)的整個流體通道。
參見圖18A和18C，頸桿閥160能夠與筒體閥162(見圖19A和19C)配合。參見兩個圖18C和19C，頸桿閥160和筒體閥162分別包括內(nèi)表面164和166，它們每個形成流體通道40的一部分。內(nèi)表面164和166在靠近開口126和128處頸縮，使流體通道的內(nèi)部直徑減小，形成座面172和174。閥芯176和178被偏置頂靠在座面172和174上。閥芯176、178具有輪廓與相應座面172和174輪廓互補的外表面180、182。通過螺旋彈簧184、186(例如，長度介于約0.635和0.9525cm(0.250和0.375英寸)之間，整體外部直徑介于約0.3048和0.6096cm(0.120和0.240英寸)之間，由例如直徑介于約0.03556和0.04572cm(0.014和0.018英寸)之間的不銹鋼絲制造)使閥芯偏置頂靠在座面172、174上，以在部件152和154被分開時關(guān)閉流體通道40(例如，形成流體密封性的和/或氣密性的密封)。閥可被構(gòu)造為保持關(guān)閉，并且即使在通道內(nèi)施加較大的正向壓力(例如，泵送機構(gòu)被啟動)也密封通道。由于正向壓力從通道內(nèi)部施加到相應的閥芯，偏置力的增量被傳遞，因此閥芯給座面施加更大的力，保持密封。
參見圖19B和19D，筒體部件154包括第二閥200，該閥能夠與在出口280(圖21和23A)的對接底座閥322配合。閥200包括上文關(guān)于閥162所述的部件，而閥322包括上文關(guān)于閥160所述的部件。閥200控制流體通過位于基座表面30(見圖2B)附近的入口28的流動，而閥322控制流體通過對接底座出口280的流動。為了圖示說明閥的工作，參見圖21，每個閥芯176和178包括延長的部分188。當閥被分開時，延長的部分188突出座面172、174。當閥200和322配合時，閥芯176、178的延長部分188相互接觸。在一些實施方案中，閥芯176、178中只有一個或兩個都不具有伸出相應座面的延長部分188。當閥200和322相互靠近時，閥芯176、178偏離座面，因此打開流體通道40而讓流體流過通道。在配合時，閥也被構(gòu)造為在使用期間當給閥芯施加壓力時保持開放，例如由在通道內(nèi)流動的流體給閥芯施加壓力。這可通過當閥打開時限制相應閥芯的運動來實現(xiàn)。
為了在閥配合時使流體通道40與周圍環(huán)境密封，筒體閥162和/或200可包括位于從筒體閥外表面194向內(nèi)延伸的凹槽192內(nèi)的密封圈201(例如，O形圈)。在一些實施方案中，密封圈提供不透流體的密封，但不是不透氣的密封。在一些情況下，密封圈既提供不透流體的密封，又提供不透氣的密封。可使密封圈的大小接觸閥160和/或322的內(nèi)表面190。
參見圖18C，頸桿閥160將頸桿26的一部分165合并作為閥組件的一部分。頸桿閥組件160被直接連接到導管82的近開口端，讓流體直接從閥通過而進入導管82。參見圖19C，筒體閥162通過在組件后部的倒鉤配件203連接到導管60。也可采用其它連接方法，例如夾具、金屬絲或塑料帶包裹物和/或粘合劑。
在一些實施方案中，采用一種可供選擇的閥組件，當部件被分開時該閥組件僅在一個部件中關(guān)閉流體通道40。參見圖22A至22C，單側(cè)閥組件250包括閥252和打開配件254(見圖22C)。閥252包括頸縮而形成座面258的內(nèi)表面256和具有延伸部分262向座面258偏置的閥芯260。配件254包括形成供流體流動的通道的內(nèi)表面266和橫跨配件通道的壁268。壁268包括四個與通道流體連通的槽270。當閥252與配件254配合時，槽270提供流體可從配件254流至閥252(或反之亦然)的導管。
參見圖22B，當閥252與配件254配合時，延長的部分262與壁268接觸。當閥252的表面272接近壁268時，使閥芯260偏離座面258，打開閥252。槽270的位置使得閥芯260不堵塞槽270，使流體可通過。在一些實施方案中，配件254代替頸桿閥160(例如，讓通道40浸沒在頸桿部件152內(nèi))。
用于制造配件與閥(包括閥芯和彈簧)的材料通常可根據(jù)需要選擇。用于制造閥的適合材料包括聚乙烯(例如HDPE)，聚丙烯、丙烯腈基共聚物(例如BAREX，可購自BP p.l.c)、乙縮醛(POM)或抗腐蝕金屬，例如不銹鋼。用于制造閥芯的適合材料包括彈性體，例如乙烯丙烯雙烯單體(EPDM)、腈橡膠(NBR)、碳氟化合物(例如VITON碳氟化合物，可購自DuPont Dow Elastomers L.L.C.)、這些材料的組合以及與例如不銹鋼這類硬材料組合使用的這些材料中任何一種。閥可由任何適合的方法制造，包括模鑄(例如注模)和/或機械加工，通過常用連接方法，例如超聲波或激光焊接、粘接等。
部件152和154設計為可置換的?！翱芍脫Q的”意思是部件152和154可由消費者用其它相同的部件替換以形成組合的口腔護理裝置，并且置換通常由消費者完成而不會損壞口腔護理裝置。從以上描述可以看出，由于整個流體通道40由部件152和154構(gòu)成，因此整個流體通道40也是可置換的。換句話講，口腔護理裝置12中接觸流體的任何部分都是可置換的。這便于口腔護理裝置使用不同類型的流體，而沒有不期望的流體混合以及不需口腔護理裝置的維修(例如，由于流體通道破裂、閥不能正常工作等)。這也幫助保持口腔護理裝置在長時間使用期間的衛(wèi)生條件。
組裝口腔護理裝置12時，部件152(頭部組件)和154(筒體)都通過獨立的機械按扣插銷機構(gòu)137連接到部件156(圖2A和2B)。參見圖18A和20A，部件152通過將部件156的頂端133插入部件156的接納端135而連接到部件156。在這樣做時，通過按扣插銷構(gòu)件139(圖18B)和141(圖20A)而形成機械連接，傳動軸42和100被連接，并且如果部件154連接到部件156，那么通過閥160和162形成流體連接。部件154通過類似的按扣插銷連接(也見圖19A)而連接到部件156。在將部件152和154從部件156上脫開時，使用者可相互擠壓按扣插銷137以脫開機械連接。這通過捏緊位于柄部24上的按鈕143來實現(xiàn)從部件156脫開部件154，而通過捏緊位于頸桿26上的按鈕143來脫開部件152和156。也考慮到其它的連接，例如獨立的螺栓或可獨立于被連接部件的方向而運動的卡銷形軸環(huán)。由于傳動軸和流體管路都應進行連接，所以優(yōu)選采用線性連接(例如，相對于旋轉(zhuǎn)連接)以對齊兩種連接。其它通常的連接方案也可采用，例如將部件152連接到部件154，然后將部件154連接到部件156。
口腔護理裝置的控制返回參見圖3A，口腔護理裝置12包括電氣連接到馬達34、36并通常控制馬達工作的控制電路或控制器400。用戶界面402提供與控制器400的外部交互。用戶界面402包括通斷按鈕404和406以及流體水平開關(guān)408，它們都可從殼體16(見圖2A)的外部接近。
盡管控制器可根據(jù)需要編程，但是作為一個例子，控制器被設計使得當壓下按鈕404時同時啟動馬達34和36，而當壓下按鈕406時僅啟動馬達34、36中的一個，例如馬達36。頭部運動和流體流動都可通過壓下按鈕404而被啟動。壓下按鈕406，流體流動和頭部運動兩者只有一個可被啟動。啟動后壓下按鈕404或406也可停止相關(guān)的馬達。在按鈕406僅啟動和停止馬達36的情況下，使用者例如可以刷牙而無附加流體傳送，并可在頭部旋轉(zhuǎn)時漂洗口腔護理裝置12。流體水平開關(guān)408讓使用者在預先選定的流體傳送速率之間進行選擇，例如高(例如約1.1克/分鐘)、中(例如約1克/分鐘)和低(例如約0.9克/分鐘)速率。三個LED 410可選擇性地發(fā)光，以指示選擇的流體傳送水平。作為一個可供選擇或附加的部件，可包括LCD顯示器以顯示流體傳送水平和/或可用于顯示其它信息，例如在口腔護理裝置12中的流體水平和/或電池充電的狀態(tài)。
如上所述，控制器400可根據(jù)需要編程。優(yōu)選地，控制器400被編程來調(diào)節(jié)啟動馬達34后牙膏的傳送水平。在一些實施方案中，控制器被編程使得在馬達34被啟動之后不久有較大團的流體被傳送，例如有足夠的牙膏開始刷洗，然后牙膏的傳送水平被降低，例如降低刷洗周期整個其余部分的傳送水平。例如，可通過間歇性迸發(fā)流體和/或降低流體傳送速率來降低牙膏的傳送水平。作為一個實施例，可編程控制器以提供三個傳送設置低、中和高。在一個實施方案中，在低傳送設置，控制器被編程通過啟動馬達34約七秒鐘來傳送一團流體。在約七秒鐘后，控制器間歇性啟動馬達34約0.75秒，并停止驅(qū)動馬達34約2.4秒(即，以這樣的間隔使馬達周期性啟動停止)。在同一實施方案中，在中傳送設置，控制器被編程通過啟動馬達34約七秒鐘來傳送一團流體，然后周期性使馬達啟動約0.75秒并停止約1.63秒。在高傳送設置，控制器被編程通過啟動馬達34約七秒鐘來傳送一團流體，然后周期性使馬達啟動約0.75秒并停止約1.2秒。根據(jù)對控制器400的期望編程，可采用或多或少的用戶界面控制來啟動各種功能。
對接底座在不使用時，口腔護理裝置12可與對接底座14結(jié)合。對接底座14可連接到電氣出口(未示出)或其它適合的電源。
參見圖23A和23B，對接底座14制造用來將口腔護理裝置12以豎直位置保持在接納部分273內(nèi)。接納部分273在殼體291內(nèi)形成的垂直凹槽295與從基座293伸出的殼體伸出部297之間形成。凹槽295的輪廓被構(gòu)型以接納口腔護理裝置12的一部分。對接底座14包括反應裝置，例如當口腔護理裝置被對接底座接納時檢測輸入并響應該輸入而給控制器輸出信號的傳感器(未示出)，其細節(jié)將在下面更詳細地說明。
現(xiàn)參見圖23B，對接底座14包括流體貯存器274(見圖24和25)，貯存器與導管276結(jié)合，該導管形成從流體貯存器274延伸到出280的流體通道278的一部分。在一些實施方案中，如圖24所示，流體貯存器274形成對接底座14可分離的可置換部分301的一個整體部分。在其它實施方案中，如圖25所示，可置換的小袋303形成流體貯存器。在這種情況下，對接底座的上部301是可取下的，讓消費者在其內(nèi)容物用盡后或消費者期望使用不同的產(chǎn)品時輕易地取下小袋303，并插入置換小袋。
參見圖23B，為使流體沿流體通道流動，對接底座包括可反轉(zhuǎn)的泵組件282。在圖26A和26B中可更清楚地看出，泵組件282類似于圖4A和4B中所示泵組件，該泵組件包括馬達284、螺桿286和互相連接的指狀物290的排列，螺桿具有放大尺寸的推進螺旋(見圖26A)，指狀物設置用于順序壓縮導管276的可壓縮區(qū)域277。在一些實施方案中，馬達284、包括螺旋的螺桿286和指狀物290是與上文所述結(jié)構(gòu)基本相同的結(jié)構(gòu)。也考慮到采用其它泵組件來使流體、顆粒和/或粉末沿通道運動，例如隔膜泵、活塞泵、壓縮氣體和齒輪泵等。
用托架294將馬達284安裝在支撐板296上，支撐板固定到基座14的底板298(見圖23B)。指狀物290沿它們的基座(例如見圖5A中元件53)固定到板305上，該板固定到支撐構(gòu)件300，支撐構(gòu)件安裝到一對導向板306和308(圖26B)的側(cè)表面。以該方式安裝的指狀物290形成位于靠近導管276的一系列懸臂突出。導向板306和308每個都在它們的下表面安裝到支撐板296上。導向板308包括孔309，孔的尺寸適于容納連接器構(gòu)件311，連接器構(gòu)件連接從齒輪箱至螺桿286的輸出，而導向板306包括容納螺桿286的孔309。
再次參見圖26A和26B，定位板310被提供用于定位載流導管276，使得可壓縮區(qū)域292鄰近指狀物290。定位板310被安裝到板306、308的上表面，并包括由定位板310的下表面與在每個導向板306、308上表面內(nèi)的凹槽312和314限定的開口，導管276通過該開口。由于導管276被定位并由這些開口保持位置，當指狀物290被移動時，它們沿在可壓縮區(qū)域292內(nèi)導管276的長度以一系列多壓縮過程漸進壓縮導管，迫使流體沿流體通道流動。
通常，馬達284可根據(jù)需要選擇。適合的馬達是購自Mabuchi的FF130SH。螺桿286、指狀物290和位移順序可與上述關(guān)于圖7A至7E中那些相同。
在泵組件282的下游，導管276被連接到驅(qū)動組件316(圖27A)，驅(qū)動組件用于使閥322伸出和縮回，以分別使口腔護理裝置12的閥200嚙合和脫開。雖然圖中表示的是閥322，但是構(gòu)造用于與口腔護理裝置配合并提供流體貯存器274與口腔護理裝置之間連通的任何適合的配合都可使用。驅(qū)動組件316包括馬達318，馬達能夠移動連接到閥322的滑橇320，閥與導管276流體連通(例如，采用倒鉤配件)。現(xiàn)參見圖27A和27B，閥322被滑動地置于固定的襯套324內(nèi)。當要移動滑撬320和相關(guān)的閥322時，用通過螺紋連接到滑撬320的連接件將馬達318和相關(guān)的齒輪箱328連接到引導螺桿330上。當馬達318轉(zhuǎn)動引導螺桿330時，根據(jù)引導螺桿330的旋轉(zhuǎn)方向，滑撬320被拉或推向或離馬達318。引導螺桿330被連接到幫助定位引導螺桿330的一對軸承334。如上所述，閥322被定位在出口280以控制流體從出口280的流動，并可與控制流體流入口腔護理裝置12的入口28的閥200配合。作為可供選擇，在一些實施方案中，閥可由其它驅(qū)動機構(gòu)機械驅(qū)動，例如彈簧機構(gòu)(例如，用彈簧給閥加載并用按鈕將閥釋放)和/或可使閥伸出和/或縮回的杠桿。
參見前述圖23B，一對導體336、338被暴露在對接底座14的接納部分273內(nèi)。當口腔護理裝置12被放置在接納部分173中時，導體336、338被設置用于接觸口腔護理裝置12上的一對觸頭340、342(圖2A)。該接觸將電氣連接口腔護理裝置12和對接底座14，使得對接底座所接的電源可給口腔護理裝置內(nèi)的可充電電池充電。觸頭340、342與可充電電池電氣連接，讓電源從對接底座通向電池。
參見圖28，通過將口腔護理裝置12放入接納部分273內(nèi)使觸頭340、342與導體336、338配合而將充電電路關(guān)閉，該電路的關(guān)閉被控制器識別。當充電電路關(guān)閉時，可充電電池44開始充電。充電電路可包括感應部件，以給電池44感應充電。在一些實施方案中，口腔護理裝置通過機械方式與對接底座電氣連接，或者例如采用磁場、電場的信號或無線電鑒頻的方式。當充電過程開始時，驅(qū)動組件316的馬達318被啟動，而閥322向前伸出與柄部24內(nèi)的閥200(圖2B)配合。限位開關(guān)(未示出)限定閥322的行程終點。一旦限位開關(guān)被啟動，驅(qū)動組件316可使閥322向前伸出附加一段選定的時間(例如約兩秒)，這可保證閥200與322頂靠。在該附加選定時段內(nèi)，閥322可向前移動也可不移動。該附加選定時段主要用于幫助保證閥322與200配合。
在限位開關(guān)被啟動而附加選定時段結(jié)束后，控制器被編程限定壓力開關(guān)(未示出)是否已被啟動。壓力開關(guān)被用管道連接到通道278(或者在一些實施方案中連接到口腔護理裝置12的通道40)，并且當通道內(nèi)壓力超過預先選定的閾值時壓力開關(guān)將啟動，閾值例如55.16kPa(8psi)(優(yōu)選介于41.37和68.95kPa(6和10psi)之間)。如果該閾值被超過，那么這指示口腔護理裝置內(nèi)的流體通道40已滿。一旦閥被配合，如果口腔護理裝置內(nèi)的流體通道尚未滿(即，如果壓力開關(guān)未啟動)，那么泵組件282被啟動并將流體從對接底座內(nèi)的貯存器274泵入口腔護理裝置12部件154內(nèi)的流體通道40，再補充口腔護理裝置12流體通道內(nèi)的流體供給。
但是，如果在啟動泵組件282之前控制器檢測到壓力開關(guān)被啟動(即，當口腔護理裝置放在對接底座上時如果口腔護理裝置的壓力通道已滿)，那么馬達284不被啟動而閥322被縮回，直到后限位開關(guān)(未示出)被啟動。
在重新填充操作期間，當通道內(nèi)的壓力達到閾值時，壓力開關(guān)被啟動，控制器給馬達284發(fā)出停止信號，以中斷流體的泵送，并給驅(qū)動組件316發(fā)出信號，使閥322縮回至其起始關(guān)閉位置?？晒┻x擇地，在一些實施方案中，當壓力開關(guān)啟動后控制器打開旁路閥，將流體引回流體貯存器。類似的操作也可通過使用例如卸壓閥來實現(xiàn)，不需要壓力開關(guān)。當閥322縮回到其起始位置時，后限位開關(guān)啟動。
如上述解釋，流體通道40被重新填充直到通道內(nèi)的壓力達到預先選定的閾值，指示部件154已達到預先限定的容量。作為防止溢出的一項措施，不管壓力開關(guān)是否已啟動，在經(jīng)過一個選定的時段(例如，一分鐘，優(yōu)選介于30秒和2分鐘之間)后，控制器可停止馬達284。這可防止對接底座14倒空流體貯存器274(例如，當閥的配合出現(xiàn)問題或部件154損壞時)。當閥322與200配合時(圖19)，口腔護理裝置12不能從接納部分273取下。配合的閥將口腔護理裝置12鎖定到對接底座14，例如保持口腔護理裝置12與對接底座14之間的流體連通。
在一些實施方案中，僅有一個馬達被罩于對接底座14內(nèi)用于驅(qū)動閥322并沿流體通道278泵送流體。在這些情況下，可用離合器選擇性地使馬達與驅(qū)動組件和泵組件配合。在一些情況下，口腔護理裝置12內(nèi)的泵組件38被用于將流體從對接底座的流體貯存器抽去重新填充筒體部件154內(nèi)的通道60。這可消除對接底座14內(nèi)泵組件282的必要性。
現(xiàn)參見圖29，它表示一個可供選擇的口腔護理裝置400，包括可分離的雙部件殼體402以及可分離的可置換筒體404。與上述口腔護理裝置12類似，口腔護理裝置400是一個具有馬達驅(qū)動的頭部的電動牙刷，并被設計用于在刷洗周期期間排放流體，例如潔齒劑或漱口水或各種流體的組合。下面將詳細討論，口腔護理裝置400包括主體部件418和可分離的筒體部件404，筒體部件包括流體貯存器(可為可重新填充的和/或一次性的)和電池(可為可充電的或一次性的)或其它電源。主體和筒體部件通過按扣插銷419固定在一起。在一些實施方案中，整個筒體部件404為一次性的。
組合后，口腔護理裝置400包括遠端部分406和近端部分412，活動頭部408和頸桿410位于遠端部分，而柄部414位于近端部分。頭部408的尺寸適于在刷牙時放入使用者的口中，而柄部414被使用者把握并便于在使用期間操縱頭部408。口腔護理裝置400包括開關(guān)按鈕形式的用戶界面416。
如上所述，筒體部件404可與主體部件418分離(見圖31A)。如圖30A和30B所示，筒體部件404為可取下的、可置換的、能夠載送流體貯存器405(例如剛體容器或柔性袋)中流體(例如潔齒劑、漱口水和水)的筒體。主體部件418也包括電源420(見圖30B)。通過提供帶有電源(例如一個或多個電池)和流體貯存器的筒體部件404，對給筒體部件既能重新填充又能充電的對接底座的需要可被消除。在一些實施方案中，重新填充站、充電站和/或重新填充與充電站的組合被提供來給筒體部件404重新填充和/或給電源420充電。再其它實施方案中，可提供既不能重新填充也不能充電的簡單對接底座作為口腔護理裝置的支架。
現(xiàn)在參見圖31A和31B，主體部件418包括活動頭部408和被置于主體部件418內(nèi)部的一對馬達34和36。馬達34驅(qū)動用于沿流體通道40向口腔護理裝置400頭部408傳輸流體的泵組件438。再一些實施方案中，馬達34可反轉(zhuǎn)，因此能使流體反向流向口腔護理裝置400的近端部分(例如，減少或甚至在一些情況下消除由于通道內(nèi)建立的壓力而出現(xiàn)的流體從頭部的任何泄漏)。馬達36驅(qū)動傳動軸442，傳動軸又轉(zhuǎn)動(例如轉(zhuǎn)動)頭部408。當筒體部件404被連接到主體部件418時(如圖29所示)，電源420被電氣連接到馬達34、36，以給它們提供動力。
頭部驅(qū)動組件類似于上述口腔護理裝置12的頭部驅(qū)動組件，傳動軸42用偏移結(jié)構(gòu)連接到可旋轉(zhuǎn)的頭部408，偏移結(jié)構(gòu)便于在頭部408的流體出口和形成殼體402中頸桿410內(nèi)流體通道40的導管422的放置。傳動軸42由將馬達36的轉(zhuǎn)動輸出轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性運動以用于驅(qū)動傳動軸42前后運動的凸輪和從動件系統(tǒng)帶動。在一些實施方案中，頭部驅(qū)動組件基本與上述圖10A至13所示的相同(并且可包括任何可供選擇的部件)。
從圖31B可見，泵組件438類似于圖4A和4B所示的泵組件38，它包括馬達34、螺桿48、互相連接的指狀物56的排列和導管422，螺桿具有放大尺寸的推進螺旋50，導管具有形成至少一部分流體通道40的可壓縮區(qū)域58。在一些實施方案中，馬達34、包括螺旋50的螺桿48、導管422和指狀物56基本為與上述構(gòu)造相同的構(gòu)造，并可包括上述可供選擇中的任一項。
每個殼體部件404和418包括一部分流體通道40。為了減少或在一些情況下甚至消除當部件404和408分開時流體從通道40的泄漏，在主體部件418的近端和筒體部件404的遠端分別提供有具有“常閉”構(gòu)型的閥160和162。(具有“常閉”構(gòu)型的適合的閥例如上述圖18C和19C所示。也可采用其它類型的閥，例如下面參見圖40A和40B所述。)如上述關(guān)于圖18C至19C所示的閥，當主體部件418和筒體部件404分開時，閥160和162關(guān)閉通道40，而當部件結(jié)合時讓流體流過通道40。
其它實施方案現(xiàn)參見圖32、33和34，它們顯示了三種可供選擇的壓縮元件排列，其包括具有多個彎曲508的壓縮元件，例如以便于將壓縮元件排列放入口腔護理裝置內(nèi)。如圖所示，彎曲可為180度，但可采用其它構(gòu)型，例如90度的彎曲。參見圖32，壓縮元件排列500包括多個相互連接的壓縮元件502。每個壓縮元件502在兩端由基座504支撐，每個基座504也與排列的元件502相互連接。壓縮元件502被構(gòu)型以當施加有力時變彎曲，例如由螺桿48施加的力。當元件502彎曲時，相關(guān)的壓縮表面506發(fā)生位移，這又可移動例如相鄰的可壓縮導管。參見圖33，另一個壓縮排列510包括多個互相連接的壓縮元件512，它們僅在一端由基座504支撐。
現(xiàn)參見圖34，壓縮排列600能夠壓縮一對可壓縮導管602和604，以沿一對相關(guān)的流體通道606和608(由虛線所示)泵送流體。壓縮元件610從共同的基座612伸出，共同的基座也與兩個排列的每個壓縮元件610互相連接。所示實施方案的一個優(yōu)點是可用帶有螺旋的單軸通過將該帶有螺旋的軸(未示出)放置在兩個壓縮元件610的排列之間而使兩個壓縮元件排列發(fā)生位移。在一些實施方案中，可采用多個分開的壓縮元件排列，例如由圖5B所示的排列，以及帶有螺旋的多個軸，例如由圖6A所示的軸，以沿多個相應的通道泵送流體。
一個可供選擇的螺桿實施方案700如圖35A和35B所示，其中螺旋702由多個不連續(xù)的突起704構(gòu)成。突起704被排列和構(gòu)型以使壓縮元件排列發(fā)生位移，例如上述參見圖7A至7E的排列。
如上所述，口腔護理裝置可包括多個流體通道。參見圖36A和36B，口腔護理裝置包括一對導管514和516，以引導口腔護理裝置內(nèi)的兩股流體(例如，相同或不同的流體)流動。如圖所示，每個導管514和516被連接到頭部上偏離縱向軸線531的位置，縱向軸線垂直于活動頭部408的旋轉(zhuǎn)軸線518。在一些實施方案中，導管514、516之一可連接到頭部上旋轉(zhuǎn)軸線518的位置，而另一個連接到偏離旋轉(zhuǎn)軸線518的位置。參見圖37，該圖表示一個變型，其中導管550和552在泵組件的下游和頭部流體出口的上游相互流體連通。該實施方案有其優(yōu)點，其中在通道內(nèi)就在傳送到牙刷表面上之前的時間混合流體是人們所期望的。
參考附圖38和39，頭部可包括杯形物620、622(或其它導向構(gòu)件，例如梭形物)。如圖38和39所示，杯形物620和622從基座624伸出并圍繞噴嘴626。在圖39中，杯形物622為齒形的并包括沿杯形物的脊630設置的開口628，這有助于清洗。
圖40A和40B表示可供選擇的閥組件800的實施方案，例如代替能提供頭部部件152和筒體部件154(例如，見圖18B和19B)之間連通的閥160和162和/或代替能提供筒體部件154與對接底座14(例如，見圖21)之間連通的閥200和322。閥組件800包括具有從中延伸穿過的通道804的配件802。置于通道804內(nèi)的是一個彈簧偏置的球806，該球被彈簧808偏置而靠向密封圈810，密封圈伸入通道804內(nèi)并與通道同軸。參見圖40A，它表示處于關(guān)閉位置的閥組件800，球806被偏置而頂靠密封圈810，將通道804密封?，F(xiàn)參見圖40B，它表示處于開放位置的閥組件800，球806被由配件802接納的導管812從密封圈810上推開。導管812包括多個延伸穿過導管812側(cè)壁816的口814。當導管812的一端818鄰近球806時，口814讓流體通過而進入通道804內(nèi)。在開放位置，流體、顆粒或其它任何適合的物質(zhì)在使用期間可流過球806而流向例如口腔護理裝置10的頭部20，和/或在一些實施方案中從口腔護理裝置的頭部流出。
現(xiàn)在參見圖41和42，適用于某些口腔護理裝置實施方案，例如包括上述一個或多個特征的口腔護理裝置的流體貯存器分別為可填充的小袋850和900的形式。如圖所示，小袋850和900是可填充的。在一些情況下，小袋為可置換的并且可為一次性的，例如當小袋被倒空時。小袋850和900包括一對側(cè)壁852、854，它們沿相對的縱向側(cè)邊856、858通過相應的縫860和862相連接。在一些實施方案中，側(cè)壁可沿一條縱向側(cè)邊通過縫連接而沿相對縱向側(cè)邊則由折疊連接。側(cè)壁852、854也沿頂部邊緣864和底部邊緣866通過縫868、870相連接。側(cè)壁852、854形成小袋主體872，它具有在側(cè)壁之間形成的體積。
配件874伸入小袋主體872并具有設置在頂部邊緣864側(cè)壁852、854之間的端部882(圖43)。配件874提供小袋主體872與延伸穿過口腔護理裝置的流體導管之間的連通。在一些實施方案中，參見圖44，配件880延伸穿過在側(cè)壁852上形成的開口。再次參見圖41和42，如上所述，具有常閉結(jié)構(gòu)的閥200連接到配件874。
現(xiàn)參見圖43，配件874的端部882具有大于配件高度H的寬度W，W和H分別沿垂直于長軸和短軸884、886(每個軸以虛線表示)的方向測量(即，配件874高度與寬度的縱橫比小于一，優(yōu)選最大約0.65，例如約0.55)。
包括配件的小袋被構(gòu)型以當小袋填充有內(nèi)容物時小袋主體的體積從初始未填充體積開始增加，而當小袋被倒空時體積減小。當小袋基本被倒空時，例如至少約95％為空的時，小袋的體積基本等于初始未填充體積(例如，該體積在至少約初始未填充體積的40％之內(nèi)，優(yōu)選至少約初始未填充體積的20％，例如至少約初始未填充體積的10％)，小袋的肩部888和890基本為扁平的。該結(jié)構(gòu)可使小袋能夠用盡而無明顯的材料疲勞，例如讓小袋能夠被重新填充和再使用，并可便于使用較硬的材料來制造側(cè)壁。
小袋850和900可具有包括形成側(cè)壁852、854的內(nèi)外層的層壓結(jié)構(gòu)，或者側(cè)壁可為僅具有單層的一體結(jié)構(gòu)。在具有形成側(cè)壁的多個層的實施方案中，這些層可為不同的材料，或者每個層可為相同的材料。在制造小袋850和900時，小袋主體可由單片塑料薄膜(或多片，例如兩片)制成，薄膜被對折并沿折疊邊緣和兩個開放邊緣密封。然后將配件插入開放邊緣并將該邊緣密封，讓配件設置在兩個側(cè)壁之間。在一些實施方案中，如上所述，折疊邊緣可不密封。在一些實施方案中，小袋主體在一端是圓形的，并且一個連續(xù)的圓形縫將小袋主體的圓形端密封(未示出)。
適于制造小袋主體的材料包括丙烯腈共聚單體、丙烯腈丙烯酸甲酯共聚物(例如，BAREX樹脂)、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、含氟聚合物(例如PCTFE或CTFE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯或它們的組合。配件也可由任何適合的材料制造，例如丙烯腈丙烯酸甲酯共聚物(例如BAREX樹脂)。側(cè)壁(或至少側(cè)壁的一層)可包括層壓結(jié)構(gòu)，該層壓結(jié)構(gòu)包括內(nèi)層和外層，內(nèi)層包含彎曲模量至多約3,447,378kPa(500,000psi)的材料。在一些實施方案中，側(cè)壁(或至少側(cè)壁的一層)的厚度介于約25和100微米之間。
權(quán)利要求
1.一種口腔護理裝置，所述口腔護理裝置包括第一部件；第二部件，所述第二部件與所述第一部件可拆卸地接合；所述第一和第二部件具有貫穿其的相應的流體通道，所述相應的通道能夠在所述第一和第二部件被接合時流體連通；和所述第一和第二部件中的至少一個包括構(gòu)造為在所述第一和第二通道被接合時允許所述第一和第二通道之間流體連通和在所述第一和第二部件被脫開時關(guān)閉所述相關(guān)通道的密封構(gòu)件。
2.如權(quán)利要求1所述的口腔護理裝置，其中所述通道以氣密性連接方式進行連接以防止在所述第一和第二部件被接合時外部空氣在所述連接處進入所述通道。
3.如權(quán)利要求1所述的口腔護理裝置，其中所述第一和第二部件中只有一個包括在所述第一和第二部件被脫開時關(guān)閉所述相應的通道的密封構(gòu)件。
4.如權(quán)利要求1所述的口腔護理裝置，其中所述第一和第二部件中的每一個包括在所述第一和第二部件被脫開時關(guān)閉所述相應的通道的密封構(gòu)件。
5.如權(quán)利要求3或4所述的口腔護理裝置，其中每個密封構(gòu)件朝相應的通道減小尺寸的部分偏置以在所述第一和第二部件被脫開時關(guān)閉所述相應的通道。
6.如權(quán)利要求5所述的口腔護理裝置，其中所述密封構(gòu)件由彈簧偏置。
7.如權(quán)利要求5所述的口腔護理裝置，其中所述密封構(gòu)件被構(gòu)型以在所述第一和第二部件被接合時彼此偏轉(zhuǎn)以打開所述通道并允許所述通道之間的流體連通。
8.如權(quán)利要求7所述的口腔護理裝置，其中所述密封構(gòu)件和相應的通道被構(gòu)型以在使用期間在所述第一和第二部件被接合時限制所述密封構(gòu)件的運動以抑制所述密封構(gòu)件關(guān)閉相應的通道。
9.如權(quán)利要求1所述的口腔護理裝置，其中所述密封構(gòu)件設置在所述相關(guān)通道的末端，用于在所述末端關(guān)閉所述相關(guān)通道。
10.如權(quán)利要求1所述的口腔護理裝置，其中所述第一部件包括尺寸適于放入使用者口中的頭部部分。
11.如權(quán)利要求10所述的口腔護理裝置，所述口腔護理裝置包括活動頭部，所述頭部相對于所述第一部件是活動的。
12.如權(quán)利要求11所述的口腔護理裝置，所述口腔護理裝置包括構(gòu)型用來移動所述活動頭部的驅(qū)動組件。
13.如權(quán)利要求12所述的口腔護理裝置，所述口腔護理裝置包括可釋放地連接到所述第一和第二部件中的至少一個上的第三部件，所述第三部件包括驅(qū)動機構(gòu)。
14.如權(quán)利要求12所述的口腔護理裝置，其中所述驅(qū)動組件包括電動馬達。
15.如權(quán)利要求1所述的口腔護理裝置，其中所述第二部件限定了通到重新填充通道的孔口。
16.如權(quán)利要求12所述的口腔護理裝置，其中所述第二部件包括關(guān)閉所述重新填充通道的第二密封構(gòu)件。
17.如權(quán)利要求16所述的口腔護理裝置，其中所述第二密封構(gòu)件適于打開所述重新填充通道以允許流體進入所述重新填充通道內(nèi)。
18.如權(quán)利要求1所述的口腔護理裝置，所述口腔護理裝置還包括構(gòu)型用來沿所述流體通道朝流體出口抽吸流體的泵組件。
19.如權(quán)利要求18所述的口腔護理裝置，其中所述泵組件是可逆的并被構(gòu)型以沿所述流體通道朝遠離所述流體出口的方向抽吸流體，所述密封構(gòu)件構(gòu)造成當流體遠離所述出口流動時允許在所述第一和第二通道之間流體連通。
20.如權(quán)利要求18所述的口腔護理裝置，其中所述泵組件包括電動馬達。
21.如權(quán)利要求20所述的口腔護理裝置，所述口腔護理裝置還包括可釋放地連接到所述第一和第二部件中的至少一個上的第三部件，所述第三部件包括所述電動馬達。
22.如權(quán)利要求1所述的口腔護理裝置，其中所述密封構(gòu)件在所述第一和第二部件被脫開時關(guān)閉所述相應的通道以形成防流體滲漏的密封。
23.如權(quán)利要求22所述的口腔護理裝置，其中所述密封是氣密性的。
24.如權(quán)利要求1所述的口腔護理裝置，所述口腔護理裝置包括連接到所述通道上的閥，所述閥包括所述密封構(gòu)件。
25.如權(quán)利要求1或24所述的口腔護理裝置，其中所述密封構(gòu)件選自由閥芯和球組成的組。
26.一種口腔護理裝置，所述口腔護理裝置包括頭部部件，所述頭部部件包括尺寸適于放入使用者口中的頭部和用于將流體引導到位于所述頭部的出口的第一流體通道；和可置換的和可重新填充的筒體，所述筒體可釋放地連接到所述頭部部件上，所述筒體包括與所述第一流體通道流體連通的第二流體通道。
27.如權(quán)利要求26所述的口腔護理裝置，其中所述筒體包括用于重新填充所述筒體的入口和連接到所述第一流體通道上的出口，所述入口和所述出口與所述第二流體通道連通。
28.如權(quán)利要求26所述的口腔護理裝置，其中所述筒體被構(gòu)型以在連接到所述頭部部件上時可被重新填充。
29.如權(quán)利要求26所述的口腔護理裝置，所述口腔護理裝置還包括在所述頭部部件和筒體部件相連時與所述相應的流體通道流體連通的閥。
30.如權(quán)利要求29所述的口腔護理裝置，其中所述閥被構(gòu)型以在所述頭部部件和筒體部件分開時關(guān)閉所述相應的流體通道中的一個。
31.如權(quán)利要求30所述的口腔護理裝置，其中所述閥包括構(gòu)型用來在所述頭部和筒體部件被分開時關(guān)閉所述相應的通道的密封構(gòu)件。
32.如權(quán)利要求31所述的口腔護理裝置，其中所述密封構(gòu)件被構(gòu)型以在所述頭部和筒體相連時打開所述相應的通道。
33.如權(quán)利要求31所述的口腔護理裝置，其中所述密封構(gòu)件關(guān)閉所述相應的通道以形成防流體滲漏的密封。
34.如權(quán)利要求31所述的口腔護理裝置，其中所述密封構(gòu)件選自由閥芯和球組成的組。
35.如權(quán)利要求29所述的口腔護理裝置，其中所述閥為常閉構(gòu)造，所述閥被構(gòu)型以在所述頭部和筒體部件相連時打開。
36.如權(quán)利要求35所述的口腔護理裝置，其中所述閥被構(gòu)型以在所述頭部和筒體部件相連時與流體連接器配合。
37.如權(quán)利要求36所述的口腔護理裝置，其中所述流體連接器被構(gòu)型以在所述頭部和筒體部件相連時打開所述閥。
38.如權(quán)利要求36所述的口腔護理裝置，其中所述流體連接器包括配件。
39.如權(quán)利要求26所述的口腔護理裝置，所述口腔護理裝置還包括一對閥，所述閥中的每一個連接到相應的流體通道中的一個上，所述閥被構(gòu)型以在所述頭部部件和所述筒體部件相連時配合。
40.如權(quán)利要求39所述的口腔護理裝置，其中所述閥包括在所述頭部和筒體部件被分開時密封所述相應的通道的密封構(gòu)件。
41.如權(quán)利要求40所述的口腔護理裝置，其中所述密封構(gòu)件選自由閥芯和球組成的組。
42.如權(quán)利要求40所述的口腔護理裝置，其中每個閥限定座面，所述密封構(gòu)件朝所述座面偏置以在所述第一和第二部件被脫開時密封所述相應的通道。
43.如權(quán)利要求42所述的口腔護理裝置，其中所述密封構(gòu)件由彈簧偏置。
44.如權(quán)利要求26所述的口腔護理裝置，所述口腔護理裝置還包括構(gòu)型用來沿所述流體通道朝所述出口抽吸流體的泵組件。
45.如權(quán)利要求44所述的口腔護理裝置，其中所述泵組件是可逆的并被構(gòu)型以在遠離所述流體出口的方向上抽取流體。
46.如權(quán)利要求26所述的口腔護理裝置，所述口腔護理裝置還包括可釋放地連接到所述頭部部件和所述筒體部件中的至少一個上的主體部件。
47.如權(quán)利要求46所述的口腔護理裝置，其中所述主體部件包括構(gòu)型用來沿所述流體通道抽取流體的泵組件的至少一部分。
48.如權(quán)利要求44或47所述的口腔護理裝置，其中所述泵組件包括電動馬達。
49.如權(quán)利要求26所述的口腔護理裝置，其中所述頭部部件包括活動頭部，所述頭部相對于所述頭部部件是活動的。
50.如權(quán)利要求49所述的口腔護理裝置，所述口腔護理裝置還包括構(gòu)型用來移動所述活動頭部的驅(qū)動組件。
51.如權(quán)利要求49所述的口腔護理裝置，所述口腔護理裝置還包括可釋放地連接到所述頭部和筒體部件中的至少一個上的主體部件。
52.如權(quán)利要求51所述的口腔護理裝置，其中所述主體部件包括構(gòu)型用來移動所述活動頭部的驅(qū)動組件的至少一部分。
53.如權(quán)利要求50或52所述的口腔護理裝置，其中所述驅(qū)動組件包括電動馬達。
54.如權(quán)利要求26所述的口腔護理裝置，其中所述筒體部件包括流動連接到所述流體通道上的流體貯存器。
55.一種置換口腔護理裝置的筒體部件的方法，所述方法包括斷開貯存器和頭部部件之間的連接，所述連接能夠在所述頭部和筒體部件被接合時提供相關(guān)通道的連通；同時密封所述通道中的至少一個。
56.如權(quán)利要求55所述的方法，所述方法包括密封所述通道中的每一個。
57.如權(quán)利要求55所述的方法，所述方法包括僅密封所述通道中的一個。
58.如權(quán)利要求57所述的方法，其中所述貫穿頭部部件的通道被密封。
59.如權(quán)利要求55所述的方法，其中所述通道用密封構(gòu)件密封。
60.如權(quán)利要求59所述的方法，其中所述密封構(gòu)件頂靠座面進行偏置以在所述筒體和所述頭部部件分離時密封所述通道。
61.如權(quán)利要求59所述的方法，其中所述密封構(gòu)件選自由閥芯和球組成的組。
62.如權(quán)利要求55所述的方法，其中所述通道用閥進行密封。
63.如權(quán)利要求62所述的方法，其中所述閥是常閉的，所述閥被構(gòu)型以在所述頭部和筒體部件相連時打開。
64.如權(quán)利要求55所述的方法，其中所述流體通道用相應的閥密封，所述閥被構(gòu)型以在所述頭部和筒體部件相連時配合。
65.如權(quán)利要求64所述的方法，其中所述閥被構(gòu)型以在所述閥被配合時打開。
全文摘要
本發(fā)明提供了包括第一部件和與所述第一部件可拆卸地接合的第二部件的口腔護理裝置；所述第一和第二部件具有貫穿其的相應流體通道，所述相應的通道能夠在所述第一和第二部件被接合時流體連通；并且所述第一和第二部件中的至少一個包括構(gòu)造成在所述第一和第二通道被接合時允許所述第一和第二通道之間流體連通并在所述第一和第二部件被脫開時關(guān)閉所述相關(guān)通道的密封構(gòu)件。本發(fā)明也提供了包括可置換的和可重新填充的筒體的口腔護理裝置。
文檔編號A61C1/00GK101076298SQ200580021556
公開日2007年11月21日 申請日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月3日
發(fā)明者A·T·琴韋奴, T·A·克里斯特曼, J·杜沙姆, M·E·法雷爾 申請人:吉萊特公司